ANALISA PERHITUNGAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK YANG DI PEROLEH SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK DI MSS (MAIN SWITCH STATION) PT. BUKIT ASAM (PERSERO) TBK
LAPORAN AKHIR
Dibuat untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh : DINA NOPRIANTI
0613 3031 0151
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA PALEMBANG
ii
ANALISA PERHITUNGAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK YANG DI PEROLEH SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK DI MSS (MAIN SWITCH STATION) PT. BUKIT ASAM (PERSERO) TBK
LAPORAN AKHIR
Dibuat untuk memenuhi syarat menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Listrik
Politeknik Negeri Sriwijaya
Oleh:
DINA NOPRIANTI 0613 3031 0151
Menyetujui,
Pembimbing I Pembimbing II
Ir. Kasmir, M.T. Bersiap Ginting S.T., M.T. NIP. 196511101992031028 NIP. 196303231989031002
Mengetahui,
Ketua Jurusan Ketua Program Studi Teknik Elektro Teknik Listrik
iii
MOTTO
:
“Tak ada hasil yang menghianati usaha, tak ada harapan yang
menghianati penantian, kunci keduaya hanyalah satu yaitu kesabaran“.
“Jadilah kamu manusia yang pada kelahiranmu semua orang tertawa
bahagia, tetapi hanya kamu sendiri yang menangis , dan pada
kematianmu semua orang menangis sedih, tetapi hanya kamu sendiri
yang tersenyum”.
Ku Persembahkan kepada :
1.
Kepada ibuku tercinta “Ismalina”
atas kasih sayang dan kesabarannya
dalam membesarkanku, ketulusannya dalam memberikan semangat serta
motivasi sehingga aku bisa sampai pada tahap ini, yang disetiap doanya
selalu terselip namaku.
2.
Saudara-saudaraku yang selalu menjadi penyemangatku (Okta dan Ririn)
3.
Bapak Kasmir dan Bapak Ginting selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing dan membantuku dalam penyelesaian Laporan Akhir ini
dengan baik
4.
Sahabatku sekaligus saudaraku Belva dan Ina yang selalu menyemangati
dikala suka maupun duka.
5.
Sahabatku
Tercinta “Jayak” yang selalu memberikan kisah indah di setiap
kesedihan ku, yang mengajarkan aku arti cinta dan kebahagian hidup
6.
Teman-teman seperjuangan kelas 6 LA yang telah memberikan kisah unik ,
lucu, serta pengalamn hidup yag mungkin tidak akan pernah dapat
kulupakan.
iv ABSTRAK
ANALISA PERHITUNGAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK YANG DI PEROLEH SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK DI MSS (MAIN SWITCH STATION) PT. BUKIT ASAM (PERSERO) TBK
(2016 : 55 Halaman + Daftar Pustaka + Lampiran)
DINA NOPRIANTI
Menghitung penghematan energi listrik yang di peroleh setelah pemasangan kapasitor bank di MSS (Main Switch Station) PT. Bukit Asam (Persero) Tbk. Penulis ingin mengetahui seberapa besar penghematan energi listrik khususnya tarif listrik setelah pemasangan kapasitor bank di PTBA. Untuk mengetahui besarnya penghematan energi listrik ini, penulis menghitung besarnya daya mula-mula yang di konsumsi beban-beban listrik yaitu dengan keadaan kapasitor sebelum mengkomensasi beban (kapasitor = 0), selanjutnya dihitung pula besarnya daya setelah pengkompensasian beban dengan menggunakan kapasitor bank yang nantinya kedua hasil tersebut akan di bandingkan dan dihitung besarnya selisih nilai daya yang di konsumsi sebelum dan setelah pengkompensasian beban dengan demikian dapat dihitung pula keuntungan-keuntungan yang diperoleh setelah pemasangan kapasitr bank ini. Data didalam tahap penulisan Laporan Akhir ini telah dikumpulkan melalui wawancara dengan karyawan PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. satuan kerja Perawatan Listrik, pengamatan objek yang dibahas secara langsung. Berdasarkan dari hasil perhitungan maka didapat total penghematan daya semu sebesar 1.077,6 KVA dan daya reaktif sebesar 2.238 KVAR. Dan didapatkan pula rating Kapasitor Bank yang sesuai dengan pemakaiann beban di PTBA adalah sebesar 5.225,24 KVAR atau sekitar 5,2 MVAR dengan kapasitas kapasitor yang terhubung secara bintang sebesar 124 µF dimana rating kapasitor ini mampu menaikan cos φ menjadi 0,95. Dan dapat di ketahui besarnya penghematan biaya listriknya sebesar Rp 2.550.400 /jam Penulis menyimpulkan bahwa kinerja kapasitor bank di PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. Tanjung Enim telah efektif untuk memperoleh efisiensi dan pemakaian daya listrik, disamping itu juga dapat menghemat daya listrik sehingga dapat mengurangi biaya produksi.
v ABSTRACT
ANALYSIS CALCULATION OF ELECTRICITY ENERGY SAVING WAS OBTAINED AFTER THE INSTALLATION OF CAPACITOR BANK AT
MSS (MAIN SWITCH STATION PT BUKIT ASAM (PERSERO) TBK
(2016 : 55 pages +Bibliography + Attachments)
DINA NOPRIANTI
Analysis calculation of electricity energy saving was obtained after the installation of capacitor bank at MSS (Main Switch Station) PT Bukit Asam amount of power after compensation load by using a capacitor bank that will be both the results will be compared and calculated the amount of the difference between the value of power consumption before and after the load compensation can thus be calculated also benefits obtained after the installation of capacitor banks. The data inside this Final Report had been collected by interview with the Electrical Maintenance employees of PT. Bukit Asam (Persero), Tbk., the capacity of capacitors connected in star rating of 124 μF capacitor which is able to increase cos φ to 0.95. And can know the amount of electricity cost savings of Rp 2.550.400 /hour Writer conclude that the performance of the capacitor bank at PT. Bukit Asam (Persero), Tbk. Tanjung Enim has been effective to obtain the efficiency and power consumption, and also it can save power so as to reduce the production costs
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena berkat rahmat
dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan Laporan Akhir ini tepat pada
waktunya. Laporan Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan
pendidikan Diploma III pada Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik
Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya dengan judul “ANALISA PERHITUNGAN PENGHEMATAN ENERGI LISTRIK YANG DI PEROLEH SETELAH PEMASANGAN KAPASITOR BANK DI MSS (MAIN SWITCH STATION) PT. BUKIT ASAM (PERSERO) TBK ”
Penulis menyadari tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak mungkin
Laporan Akhir ini tidak akan terselesaikan dengan baik. Dalam kesempatan ini
penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat :
1. Kedua orang tua dan keluarga tercinta yang selalu memberikan doa, dukungan,
dan semangat.
2. Bapak Dr. Ing. Ahmad Taqwa, M.T. selaku Direktur Politeknik Negeri
Sriwijaya.
3. Bapak Yudi Wijanarko, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro.
4. Bapak Herman Yani, S.T., M.Eng. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Elektro.
5. Bapak Muhammad Noer S.S.T.,M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik
Listrik.
6. Bapak Ir.Kasmir, M.T. selaku Pembimbing I.
7. Bapak Bersiap Ginting S.T., M.T. selaku Pembimbing II.
8. Serta teman-teman seperjuangan khususnya kelas 6 LA yang telah memberikan
doa, dukungan, dan semangat.
Di dalam pembuatan Laporan Akhir ini penulis menyadari masih banyak
terdapat kekurangan, untuk itulah penulis mengharapkan kritik dan saran yang
vii
Akhirnya Penulis berharap semoga Laporan Akhir ini dapat bermanfaat
bagi rekan-rekan mahasiswa, khususnya bagi mahasiswa Jurusan Teknik
Elektro Program Studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Sriwijaya.
Palembang, Agustus 2016
viii
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Energi dan Daya Listrik ... 5
2.1.1 Energi Listrik ... 5
2.1.2 Daya Listrik ... 7
2.2 Sifat-Sifat Beban ... 7
ix
2.3.1 Penyebab Faktor Daya Rendah ... 15
2.3.2 Kerugian Akibat Rendahnya Faktor Daya ... 16
2.3.3 Perbaikan Faktor Daya Listrik ... 18
2.4 Kapasitor Bank ... 20
2.4.1 Proses Kerja Kapasitor Bank ... 25
2.4.2 Cara Pemasangan Kapasitor Pararel ... 23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi Penelitian ... 27
3.2 Tahap Penulisan Laporan Akhir ... 27
3.3 Metode Pengumpulan Data ... 27
3.4 Data ... 29
3.4.1 Sistem Distribusi Energi Listrik TAL ... 29
3.4.2 Konfigurasi Busbar TAL ... 30
3.4.3 Spesifikasi Kapasitor Bank ... 31
3.4.4 Data Hasil Pengukuran Kapasitor Bank ... 32
3.5 Bagan Alur Penelitian ... 36
BAB IV PEMBAHASAN 4. 1 Perhitungan Nilai Daya Berdasarkan Hasil Pengukuran ... 37
4.1.1 Menghitung Daya Mula-Mula ... 37
4.1.2 Menghitung Nilai Daya Setelah Kompensasi ... 39
4.1.3 Perhitungan Nilai Daya Untuk Cos φ 0,87 ... 40
4. 2 Menentukan Rating Kapasitor Dalam Hubungan Bintang... 42
4.2.1 Untuk Faktor Daya 0,87 ... 42
4.2.2 Untuk Faktor Daya 0,90 ... 44
4.2.3 Untuk Faktor Daya 0,95 ... 45
4.3 Keuntungan dari Pemasangan Kapasitor Bank ... 47
4.3.1 Keuntungan Secara Teknis ... 47
x BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ... 55
5.2 Saran ... 55
xi DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Rangkaian Resistif Gelombang AC ... 8
Gambar 2.2 Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Resistif ... 9
Gambar 2.3 Rangkaian Induktif Gelombang AC... 9
Gambar 2.4 Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Induktif ... 10
Gambar 2.5 Rangkaian Kapasitif Gelombang AC ... 11
Gambar 2.6 Grafik Arus dan Tegangan Pada Beban Kapasitif ... 11
Gambar 2.7 Rangkian Listrik Sederhana ... 12
Gambar 2.8 Diagram Phasor Segitiga Daya ... 15
Gambar 2.9 Kompensasi Faktor Daya ... 19
Gambar 2.10 Perbaikan Faktor Daya dengan Menggunakan Kapasitor ... 22
Gambar 2.11 Kapasitor Hubungan Bintang ... 23
Gambar 2.12 Kapasitor Hubungan Segitiga ... 24
Gambar 3.1 Sistem jaringan primer radial ... 29
Gambar 3.2 Diagram Satu Garis Kapasitor Bank ... 31
Gambar 3.3 Name Plate Kapasitor Bank ... 32
Gambar 3.4 Diagram flowchar pengumpulan data ... 36
Gambar 4.1 Keadaan Daya Sebelum Dan Setelah Kompensasi ... 40
Gambar 4.2 Keadaan Daya Sebelum Dan Setelah Kenaikan Faktor Daya ... 41
Gambar 4.3 Pengaruh peningkatan faktor daya terhadap penghematan energi listrik/jam di PTBA ... 51
Gambar 4.4 Kurva perubahan daya semu pukul 07:00-09:00 ... 51
Gambar 4.5 Kurva perubahan daya reaktif pukul 07:00-09:00 ... 52
xii DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Faktor Daya Listrik di Berbagai Jenis Industri ... 18
Tabel 3.1 Data-Data Teknis Kapasitor Bank ... 32
Tabel 3.2 Data Beban yang Terukur pada Feeder A17 ... 32
Tabel 3.3 Data Beban yang Terukur pada Feeder A06 ... 33
Tabel 3.4 Data Beban yang Terukur pada Feeder A15 ... 34
Tabel 3.5 Hasil Perhitungan Nilai Rata-rata Pukul 07:00... 35
Tabel 3.6 Hasil Perhitungan Nilai Rata-rata Pukul 08:00... 35
Tabel 3.7 Hasil Perhitungan Nilai Rata-rata Pukul 09:00... 35
Tabel 4.1 Data Beban 14 Juli 2014... 37
Tabel 4.2 Nilai Daya Sebelum dan Setelah Perbaikan Faktor Daya ... 50
xiii DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Lembar Kesepakatan Bimbingan Laporan Akhir (LA)
Lampiran 2 Lembar Bimbingan Laporan Akhir (LA)
Lampiran 3 Lembar Rekomendasi Ujian Laporan Akhir (LA)
Lampiran 4 Surat Izin Pengambilan Data dari Pembatu Direktur I
Lampiran 5 Surat Balasan dari PT Bukit Asam (Persero) Tbk
Lampiran 6 Surat Keterangan Telaah Selesai Mengambil Data
Lampiran 7 Data Hasil Pengukran Feeder A17
Lampiran 8 Data Hasil Pengukran Feeder A15
Lampiran 9 Data Hasil Pengukran Feeder A06
Lampiran 10 Data Hasil Perhitungan Nilai Rata-Rata Feeder A17,A15 dan A06
Lampiran 11 Diagram Kerja Kapasitor Bank MSS Tambang Air Laya (TAL)
Lampiran 12 Tarif Tenaga Listrik Untuk Keperluan Industri Tahun 2014
